CN108780983A - 电气设备的连接装置 - Google Patents

Abstract

在用固体绝缘物进行模塑的电气设备彼此的连接构造中，在连接作业时混入到连接界面的气泡、由于挠性绝缘物的长期劣化而在界面产生的气泡、剥离部位发生部分放电，使绝缘性能降低，所以防止该问题。在经由挠性绝缘物(12)连接用固体绝缘物对中心导体(3、7)的周围进行模塑的第1固体绝缘物(4)以及第2固体绝缘物(9)的电气设备的连接装置中，具有大于中心导体(3、7)的外径的外径的高电压电极(17)配置于第2固体绝缘物(9)内，具有小于第2固体绝缘物(9)的外部接地层(10)的内径并且大于高电压电极(17)的外径的内径的接地电极(16)配置于第1固体绝缘物(4)内。第1固体绝缘物(4)和挠性绝缘物(12)的界面以及第2固体绝缘物(9)和挠性绝缘物(12)的界面处的电场方向成为沿着各个界面的方向。

Description

电气设备的连接装置

技术领域

本发明涉及将用固体绝缘物进行了模塑的切断器以及断路器等高电压设备相互连接来构成***的开关机构(switchgear)等电气设备的连接装置。

背景技术

一般已知通过将用以环氧树脂为代表的固体绝缘物进行了模塑的切断器、断路器以及接地开闭器等高电压设备相互连接来构成***的电气设备。

关于相互连接的高电压设备中的一方侧的高电压设备，接合面是圆锥状地突出的凸形状，在中心部设置有导体，用固体绝缘物对导体的外周侧进行模塑。另外，关于另一方侧的高电压设备，接合面是圆锥状地凹陷的凹形状，也是在中心部设置有导体，用固体绝缘物对导体的外周侧进行模塑。

对处于各高电压设备的中心侧的导体，在通电时施加高电压。另外，对形成模塑的固体绝缘物的外周面，实施涂敷导电性涂料等处理，电气地接地的情形较多。

即，在构成***的电气设备中，一方侧的高电压设备的固体绝缘物(记载为一方侧固体绝缘物)和另一方侧的高电压设备的固体绝缘物(记载为另一方侧固体绝缘物)的接触界面处的绝缘性能变得重要。因此，在接触界面之间***如硅酮橡胶这样的挠性绝缘物，使固体绝缘物彼此的密接性提高，去除界面处的空洞、空隙，实现绝缘特性的提高。

但是，存在如下问题：仅简单地配设挠性绝缘物时，在挠性绝缘物的半径方向上表面压力变得不均匀，在表面压力低的部分发生部分放电，而绝缘特性降低。

作为解决这样的问题的例子，有如下电气设备：在另一方侧固体绝缘物的与一方侧固体绝缘物的接触面设置台阶部，并在该部分配设厚度比台阶部的深度厚的挠性绝缘物，由此使挠性绝缘物的表面压力成为恒定(参照例如专利文献1)。

另外，有如下电气设备：在使与挠性绝缘物相当的柔软性绝缘物的中心侧的厚度大于外径侧的厚度，连接一方侧的高电压设备和另一方侧的高电压设备时，在各固体绝缘物和柔软性绝缘物的界面中，增大电场强度高的中心侧的表面压力，由此提高耐电压性能(参照例如专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-142089号公报

专利文献2：日本特开2003-016881号公报

发明内容

专利文献1记载的电气设备是一方侧的高电压设备和另一方侧的高电压设备被连接之后的挠性绝缘物的表面压力在各部成为恒定的构造。在该情况下，在一方侧的高电压设备和另一方侧的高电压设备的连接作业时，使挠性绝缘物的内径侧至外径侧同时接触到固体绝缘物，所以存在无法从连接界面去掉气泡而气泡残留的可能性。此外，在一方侧的高电压设备和另一方侧的高电压设备刚刚连接之后，即使气泡在界面残留也施加表面压力，所以残留气泡内部的内压上升而能够减小部分放电特性的降低。

但是，如专利文献1记载的这种电气设备持续工作几十年，随时间流逝而挠性绝缘物劣化，界面表面压力降低，其结果，存在预先在界面残留的气泡的内部压力也降低而部分放电特性显著恶化这样的问题。

专利文献2记载的电气设备是使一方侧的高电压设备和另一方侧的高电压设备连接之后的柔软性绝缘物的表面压力以在中心侧比外径侧更高的方式分布，来确保电场高的中心侧的绝缘性能的构造。但是，专利文献2记载的电气设备也持续工作几十年，存在随时间流逝而柔软性绝缘物劣化，界面表面压力降低这样的问题。于是，外气浸入到从当初使表面压力相对地低的外径侧，而在界面发生气泡，在柔软性绝缘物的外径侧的与固体绝缘物的界面，形成尺寸大的空隙，存在即使是电场相对地低的外径侧，绝缘性能也降低这样的问题。

本发明是为了解决如上述的问题而完成的，其目的在于提供一种电气设备，该电气设备使挠性绝缘物介于两个固体绝缘物之间而连接用固体绝缘物进行模塑的高电压设备彼此，能够抑制在固体绝缘物和挠性绝缘物的界面混入气泡时的在气泡内产生的部分放电，并且，即使在由于长期劣化而界面表面压力降低，在界面产生气泡混入、剥离的情况下，也能够抑制气泡内、剥离部位处的部分放电，能够防止绝缘性能的降低。

本发明的电气设备的连接装置是在用固体绝缘物对中心导体的周围进行模塑并在外周设置有外部接地层的凸型圆锥状绝缘物以及凹型圆锥状绝缘物经由挠性绝缘物连接的电气设备的连接装置中，在凸型圆锥状绝缘物以及凹型圆锥状绝缘物上形成的界面中的电场方向是沿着界面的方向。

根据本发明，通过使凸型圆锥状绝缘物以及凹型圆锥状绝缘物形成的界面中的电场方向成为沿着界面的方向，能够降低处于界面的气泡内的电场。由此，能够抑制在气泡中产生的部分放电，提高绝缘性能。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1所涉及的电气设备的连接装置的剖面图。

图2是示出该实施方式1所涉及的电气设备的连接装置的高电压电极的一个例子的剖面图。

图3是示出该实施方式所涉及的电气设备的连接装置的高电压电极的其他结构的剖面图。

图4是示出该实施方式1所涉及的接地电极的立体图。

图5是示出该实施方式1所涉及的接地电极的结构的一个例子的剖面图。

图6是示出该实施方式1所涉及的接地电极的其他结构的剖面图。

图7是示出该实施方式1所涉及的接地电极的其他结构的剖面图。

图8是示出该实施方式1所涉及的接地电极的其他结构的剖面图。

图9是示出该实施方式1所涉及的高电压电极的结构的一个例子的剖面图。

图10是示出该实施方式1所涉及的高电压电极的其他结构的剖面图。

图11是示出该实施方式1所涉及的高电压电极的其他结构的剖面图。

图12是示出该实施方式1所涉及的高电压电极的其他结构的剖面图。

图13是示出未实施本发明的电气设备的连接装置中的等电位线和电场方向的图。

图14是示出本发明的实施方式1所涉及的电气设备的连接装置中的等电位线和电场方向的图。

图15是示出扁平气泡中的电场方向与气泡内电场相对背景电场的倍增系数(multiplication factor)的关系的图。

图16是示出气泡厚度和在气泡内产生放电的气泡内电场值的图形。

图17是示出扁平气泡的延伸方向和电场方向所成的角、与在气泡内产生放电的固体绝缘物中的背景电场的关系的图形。

图18是示出同轴圆筒电极***中的相对半径方向的电场的分布的图形。

图19是示出本发明的实施方式2所涉及的电气设备的连接装置的剖面图。

图20是示出本发明的实施方式2所涉及的电气设备的连接装置中的等电位线和电场方向的图。

图21是示出本发明的实施方式3所涉及的电气设备的连接装置的剖面图。

图22是示出本发明的实施方式3所涉及的电气设备的连接装置中的等电位线和电场方向的图。

(附图标记说明)

1：第1高电压设备；2：第2高电压设备；3：第1中心导体；4：第1固体绝缘物；4a：第1高介电常数绝缘物；4b：第1低介电常数绝缘物；5：第1外部接地层；6：第1贯通孔；7：第2中心导体；7a：第2中心导体的凸缘状部；8：接触件；8a：接触件的凸缘状部；9：第2固体绝缘物；9a：第2高介电常数绝缘物；9b：第2低介电常数绝缘物；10：第2外部接地层；11：第2贯通孔；12：挠性绝缘物；13：润滑材料；14：贯穿螺栓；15：螺母；16：接地电极；17：高电压电极；18a：接地电位圆筒金属网(无端部处理)；18b：接地电位圆筒金属网(端部折弯)；19：接地电位弹簧状螺旋导体；20：接地电位取出线；21：接地电位金属电极；22：接地电极内部绝缘树脂；23：接地电位导电层；24a：高电压圆筒金属网(无端部处理)；24b：高电压圆筒金属网(端部折弯)；25：高电压弹簧状螺旋导体；26：高电压取出线；27：高电压金属电极；28：高电压电极内部绝缘树脂；29：高电压导电层；31：第1高电压设备；32：第2高电压设备；41：第1高电压设备；42：第2高电压设备；100：电气设备的连接装置。

具体实施方式

以下，使用附图，说明本发明的电气设备。在以下的实施方式的说明中，对各图中的同一或者相当部分附加同一符号，省略其说明。

实施方式1.

使用图1至图17，说明本发明中的实施方式1。图1是示出本发明的实施方式1所涉及的电气设备的连接装置的剖面图。在用固体绝缘物进行模塑的电气设备彼此的连接中，第1高电压设备1以及第2高电压设备2形成电气设备的连接装置100。

第1高电压设备1设置有被施加高电压的第1中心导体3，在该第1中心导体3的周围形成有通过以环氧树脂为代表的绝缘材料进行模塑、端部成为圆锥状的凸型的第1固体绝缘物4。进而，在第1固体绝缘物4的周围，设置第1外部接地层5。作为第1外部接地层5，有如下方法：将在树脂中混合碳黑而得到的涂料涂敷到第1固体绝缘物4的周围而形成的方法、通过锌喷镀形成的方法。

另外，第1高电压设备1具有在与第2高电压设备2的连接中使用的第1贯通孔6，第1外部接地层5形成至第1贯通孔6的内部。第1高电压设备1具有圆锥状地突出的凸型的连接界面，第1高电压设备1中的、连接界面和中心导体形成的界面角度θ1为小于90°的角度。

另一方面，第2高电压设备2与第1高电压设备1同样地，设置有被施加高电压的第2中心导体7，在与第1中心导体3的接触部具备接触件8。通过在第1中心导体3与第2中心导体7之间介有接触件8，降低接触电阻而降低发热所致的损失。此外，为了得到本发明所涉及的效果，并非必须需要接触件8。

第2中心导体7以及接触件8的周围形成有通过以环氧树脂为代表的绝缘材料进行模塑的第2固体绝缘物9。该第2固体绝缘物9成为以与第1固体绝缘物4的圆锥状地突出的凸型吻合的方式圆锥状地凹陷的凹型。进而，在第2固体绝缘物9的周围，设置第2外部接地层10。

另外，具有在与第1高电压设备1的连接中使用的第2贯通孔11，第2外部接地层10形成至第2贯通孔11的内部。第2高电压设备2具有圆锥状地凹陷的凹型的界面形状，第2高电压设备2中的连接界面和中心导体形成的界面角度θ2为大于90°的角度。

在第1高电压设备1和第2高电压设备2的连接界面，配置圆锥形状的挠性绝缘物12。作为挠性绝缘物12的材料，由于廉价、能够加工成各种形状等理由，选定EP橡胶、硅酮橡胶的情形较多。

另外，在连接作业前，在所述圆锥形状的挠性绝缘物12的表面，涂敷氟系油脂、硅酮润滑脂(silicone grease)、硅油(silicone oil)等润滑材料13。这是为了使第1高电压设备1和第2高电压设备2的连接作业变得容易。

第1高电压设备1和第2高电压设备2的连接是在经由挠性绝缘物12和润滑材料13将两者接合之后，连结贯通第1高电压设备的第1贯通孔6以及第2高电压设备2的第2贯通孔11的贯穿螺栓14和螺母15来进行的。通过使用贯穿螺栓14以及螺母15连接第1高电压设备1以及第2高电压设备2，对第1固体绝缘物4和挠性绝缘物12的界面以及第2固体绝缘物9和挠性绝缘物12的界面施加指定的表面压力。在第1高电压设备1以及第2高电压设备2的连接完成之后，对第1中心导体3以及第2中心导体7施加高电压。

另一方面，第1外部接地层5以及第2外部接地层10被接地。因此，在构成高电压部与接地部之间的部分的第1固体绝缘物4、第2固体绝缘物9、挠性绝缘物12、第1固体绝缘物4和挠性绝缘物12的界面、第2固体绝缘物9和挠性绝缘物12的界面，进行绝缘。

在这些绝缘结构中，成为绝缘上的最弱点部的是第1固体绝缘物4和挠性绝缘物12的界面以及第2固体绝缘物9和挠性绝缘物12的界面的固体绝缘物彼此的接触界面，进而，在气泡在各个界面残留而产生空隙的情况下，在空隙内发生部分放电，而成为使绝缘性能大幅降低的主要原因。

被涂敷到第1固体绝缘物4和挠性绝缘物12的界面以及第2固体绝缘物9和挠性绝缘物12的界面的润滑材料13能够填充在挠性绝缘物12与第1固体绝缘物4之间或者与第2固体绝缘物9之间可能形成的微小的空隙。在第1固体绝缘物4和挠性绝缘物12的界面以及第2固体绝缘物9和挠性绝缘物12的界面残留的气泡、空隙成为发生部分放电的主要原因，但通过涂敷润滑材料13不仅能够提高作业性而且还能够得到提高绝缘性能的效果。

另外，通过连接时的贯穿螺栓14和螺母15的连结，对第1固体绝缘物4和挠性绝缘物12的界面以及第2固体绝缘物9和挠性绝缘物12的界面施加表面压力，而能够通过该表面压力实现在各个界面残留的气泡的脱离、气泡的压缩。进而，由于气泡内压上升而气泡内的放电电压上升，由此抑制发生部分放电。因此，表面压力载荷对于连接界面的绝缘性能来说成为重要的参数。一般，设法使界面表面压力均等地施加到界面、或者越是高电场部位成为越高的表面压力。

第1高电压设备1在第1中心导体3至第1外部接地层5之间具有接地电极16，并且，第2高电压设备2在第2中心导体7至第2外部接地层10之间具有成为与第2中心导体7相同的电位的高电压电极17。接地电极16的内径小于第2外部接地层10的内径。高电压电极17的外径大于第2中心导体7的外径并且小于接地电极16的内径。

在本实施方式中，也可以例如使第2高电压设备2成为图2或者图3所示的结构。在图2所示的构造中，设法设计第2中心导体7的形状，而成为在第2中心导体7的前端形成的凸缘状部7a进入到第2固体绝缘物9之中的形状，由此具有替代高电压电极17的作用。由此，削减高电压电极17。

在图3所示的构造中，设法设计接触件8的形状，在接触件8的外周形成凸缘状部8a，而成为该凸缘状部8a进入到第2固体绝缘物9之中的形状，由此具有替代高电压电极17的作用。由此，削减高电压电极17。

另外，接地电极16成为图4至图8所示的结构。一般，接地电极16如图4所示，包括接地电位圆筒金属网18a、接地电位弹簧状螺旋导体19、以及接地电位取出线20。图4的剖面图是图5。接地电位圆筒金属网18a起到控制电气设备的连接装置100的内部的电场的作用，接地电位弹簧状螺旋导体19是为了缓和在接地电位圆筒金属网18a的端部产生的局部电场而设置的。

关于接地电位取出线20，为了使接地电位圆筒金属网18a和接地电位弹簧状螺旋导体19的电位成为接地电位，设置1个部位以上，与第2外部接地层10电连接。

图6～图8示出接地电极16的变形例。在图6所示的结构中，通过使接地电位圆筒金属网18b的端部折回，缓和在端部产生的局部电场，削减接地电位弹簧状螺旋导体19。在图7所示的结构中使用切削金属而制作的接地电位金属电极21，端部一般为了不使局部电场变高而具有曲率R。在图8所示的结构中，成为在接地电极内部绝缘树脂22的表面设置有接地电位导电层23的结构。在此，接地电极内部绝缘树脂22一般使用与第1固体绝缘物4相同的材料。在图8的结构中，电气效果与图5至图7的结构等价。

在此，由于对第1高电压设备1进行铸塑时的从高温硬化的冷却、使用中的周围温度变化所产生的热应力，存在在第1固体绝缘物4和接地电极16的界面处发生剥离的问题、在接地电极16表面的第1固体绝缘物4中产生裂纹的问题。为了解决该问题，如图5的结构，用金属网、螺旋导体构成接地电极16，缓和在这些金属导体与绝缘树脂之间产生的热应力。

另外，在图8的结构中，通过使接地电极内部绝缘树脂22和第1固体绝缘物4成为相同的材料，线膨胀系数变得相等，能够大幅降低上述金属导体与绝缘树脂之间的热应力。此外，即使并非相同的材料，只要接地电极内部绝缘树脂22是具有与第1固体绝缘物4等同的线膨胀系数的材料即可。

高电压电极17成为图9至图12所示的结构。一般，高电压电极如图9所示，包括高电压圆筒金属网24a、高电压弹簧状螺旋导体25、以及高电压取出线26。高电压圆筒金属网24a起到控制电气设备的连接装置100的内部的电场的作用，高电压弹簧状螺旋导体25是为了缓和在高电压圆筒金属网24a的端部产生的局部电场而设置的。关于高电压取出线26，为了使高电压圆筒金属网24a和高电压电位弹簧状螺旋导体25的电位成为高电压，设置1个部位以上，与第2中心导体7、接触件8电连接。

图10～图12示出高电压电极17的变形例。在图10所示的结构中，通过使高电压圆筒金属网24b的端部折回，缓和在端部产生的局部电场，削减高电压弹簧状螺旋导体25。在图11所示的结构中，使用切削金属而制作的高电压金属电极27，端部一般为了不使局部电场变高而具有曲率R。在图12所示的结构中，在高电压电极内部绝缘树脂28的表面设置有高电压导电层29。在此，高电压电极内部绝缘树脂28一般使用与第2固体绝缘物9相同的材料。在图12的结构中，电气效果与图9至图11的结构等价。

在此，由于对第2高电压设备2进行铸塑时的从高温硬化的冷却、使用中的周围温度变化所产生的热应力，存在在第2固体绝缘物9和高电压电极17的界面处发生剥离的问题、在高电压电极17表面的第2固体绝缘物9中产生裂纹的问题。为了解决该问题，如图9的结构，用金属网、螺旋导体构成高电压电极17，缓和在这些金属导体与绝缘树脂之间产生的热应力。另外，在图12的结构中，通过使高电压电极内部绝缘树脂28和第2固体绝缘物9成为相同的材料，线膨胀系数变得相等，能够大幅降低上述金属导体与绝缘树脂之间的热应力。此外，即使并非相同的材料，只要高电压电极内部绝缘树脂28是具有与第2固体绝缘物9等同的线膨胀系数的材料即可。

能够通过接地电极16以及高电压电极17，将第1固体绝缘物4和挠性绝缘物12的界面以及第2固体绝缘物9和挠性绝缘物12的界面中的电场的方向控制成与各个界面平行。该效果的详细情况将后述，能够抑制在各个界面残留的气泡、剥离部位产生的部分放电。另外，在第1固体绝缘物4和挠性绝缘物12的界面以及第2固体绝缘物9和挠性绝缘物12的界面的端部，易于产生气泡的残留、构成要素的尺寸误差所致的空间，但能够降低该气泡、空间中的电场，还能够实现各个界面的端部中的部分放电的抑制。进而，针对作为在第1固体绝缘物4和挠性绝缘物12的界面及第2固体绝缘物9和挠性绝缘物12的界面的中心侧端部产生的第1固体绝缘物4或者第2固体绝缘物9、挠性绝缘物12、以及第1中心导体3或者第2中心导体7这3个异种材料的接点且电场局部地倍增的部位，通过第2高电压设备2的高电压电极17，能够缓和该局部的高电场。

图13是未设置第1高电压设备1的接地电极16以及第2高电压设备2的高电压电极17的情况的电场解析结果，示出等电位线和电场方向。另外，图14是设置有第1高电压设备1的接地电极16以及第2高电压设备2的高电压电极17的情况的电场解析结果，示出等电位线和电场方向。

根据图13、图14可知，通过接地电极16以及高电压电极17，将第1固体绝缘物4和挠性绝缘物12的界面以及第2固体绝缘物9和挠性绝缘物12的界面中的电场方向控制为沿着各个界面的方向。

图15示出扁平气泡中的电场方向与气泡内电场相对背景电场的倍增系数的关系。在第1固体绝缘物4和挠性绝缘物12的界面以及第2固体绝缘物9和挠性绝缘物12的界面残留的气泡由于在连接时施加载荷的界面表面压力在沿着各个界面的方向上延伸而成为扁平形状。在扁平气泡中，在以与延伸方向正交的方式施加电场时，气泡内的电场相比于周围绝缘物中的背景电场倍增与周围绝缘物的相对介电常数相同的量。例如，在周围绝缘物是环氧树脂的情况下，相对介电常数是约4，扁平气泡内的电场变高约4倍。由此，在气泡内，电场比背景电场倍增，并且是放电电压比周围绝缘物低的气体，所以产生部分放电。

一般，气泡厚度和气泡内的放电电场的关系是使用帕邢定律来明确的，在气泡内压是大气压的情况下，成为图16所示的关系。随着气泡厚度变大，放电电场降低。接下来，图17示出扁平气泡的延伸方向和电场方向所成的角度变化时的气泡内的放电电场的变动。此处的电场并非气泡内的电场而换算为其周围的背景电场。通过扁平气泡的延伸方向和电场方向所成的角度从正交即90度变化为平行方向即0度，气泡内电场降低，所以在气泡内产生放电的背景电场上升。另一方面，随着扁平气泡的延伸方向和电场方向所成的角度变小，电力线通过的气泡内的距离变大，通过气泡厚度在外观上变大，放电电场稍微降低。

因此，在图17中，在7～8度下具有峰值，成为最佳角度。此时，放电电场比90度提高为3倍程度。但是，该最佳角度、放电电场的提高随着连接表面压力、周围的绝缘树脂的介电常数而改变。因此，关于能够得到本发明的效果的角度，不限于平行即0度，而在0～30度的范围中设置，放电电场的提高是2倍程度。

在此，说明如第1高电压设备1以及第2高电压设备2的同轴圆筒电极***中的电场的分布。图18示出同轴圆筒电极***中的相对半径方向的电场的分布。在图18中，横轴表示使中心导体半径成为1时的半径方向的距离的相对值，纵轴表示用最大电场、即中心导体外径处的电场标准化的电场的高低。另外，在图18中，作为例子，使外部接地电极的内径成为5。如图18所示，电场越接近中心导体越高，随着朝向外部接地电极而降低。关于在(日文原始国际公开的)第0027至0030段中所述的基于电场方向控制的放电电场的提高，越是在成为高电场的中心导体附近就越需要，考虑到基于该电场方向控制的第1固体绝缘物4和挠性绝缘物12的界面以及第2固体绝缘物9和挠性绝缘物12的界面处的放电电场的提高效果如上所述是大致2倍程度，至少在电场成为最大电场的一半以上的范围中，需要上述的电场方向控制。因此，在图18的例子的情况下，在从旋转轴的半径方向的距离成为到中心导体的外径的距离的2倍为止的范围中，需要上述的电场方向控制。

根据以上内容，通过设置第1高电压设备1的接地电极16以及第2高电压设备2的高电压电极17，将第1固体绝缘物4和挠性绝缘物12的界面以及第2固体绝缘物9和挠性绝缘物12的界面处的电场方向控制为沿着各个界面的方向，能够抑制在各个界面残留的扁平气泡、剥离部位处的部分放电，提高绝缘性能。

实施方式2.

使用图19以及图20，说明本发明中的实施方式2。图19是示出本发明的实施方式2所涉及的电气设备的连接装置的剖面图。在本实施方式中，其特征在于，成为将具有大于第2高电压设备32的中心导体的外径的外径的高电压电极17配置到第2固体绝缘物9内的构造、和使第1高电压设备31的第1外部接地层5的内径小于第2高电压设备32的第2外部接地层10的内径的构造。

通过设置第1高电压设备31的第1外部接地层5以及第2高电压设备32的高电压电极17，能够以与各个界面平行的方式，控制第1固体绝缘物4和挠性绝缘物12的界面以及第2固体绝缘物9和挠性绝缘物12的界面中的电场的方向。

图20是本实施方式中的电场解析结果，示出等电位线和电场方向。示出将第1固体绝缘物4和挠性绝缘物12的界面以及第2固体绝缘物9和挠性绝缘物12的界面处的电场方向控制为沿着各个界面的方向。如上所述，在经由挠性绝缘物12连接第1高电压设备31和第2高电压设备32的情况下，能够降低在第1固体绝缘物4和挠性绝缘物12的界面以及第2固体绝缘物9和挠性绝缘物12的界面残留的扁平气泡、剥离部位处的电场，抑制部分放电。另外，虽然易于在各个界面的端部产生气泡的残留、空间，但能够降低此处的电场，能够同样地抑制部分放电。

根据以上内容，通过设置第1高电压设备31的第1外部接地层5以及第2高电压设备32的高电压电极17，将第1固体绝缘物4和挠性绝缘物12的界面以及第2固体绝缘物9和挠性绝缘物12的界面中的电场方向控制为沿着各个界面的方向，能够抑制在各个界面残留的扁平气泡、剥离部位处的部分放电，提高绝缘性能。

实施方式3.

使用图21以及图22，说明本发明中的实施方式3。图21是示出本发明的实施方式3所涉及的电气设备的连接装置的剖面图。在本实施方式中，其特征在于，第1固体绝缘物4由第1高介电常数绝缘物4a以及第1低介电常数绝缘物4b构成，第2固体绝缘物9由第2高介电常数绝缘物9a以及第2低介电常数绝缘物9b构成，成为第1高电压设备41的外周侧配置第1高介电常数绝缘物4a且内周侧配置第1低介电常数绝缘物4b的构造、和第2高电压设备42的内周侧配置第2高介电常数绝缘物9a且外周侧配置第2低介电常数绝缘物9b的构造。

在第1高电压设备41以及第2高电压设备42中，在内周和外周，通过绝缘物的介电常数的变化，能够以与界面平行的方式，控制界面中的电场的方向。图22是本实施方式中的电场解析结果，示出等电位线和电场方向。

在高电压部与接地电位部之间的绝缘物的介电常数涉及多种的情况下，电场集中到介电常数低的部位，介电常数高的部位的电场降低。因此，在第1高电压设备41中，电场集中到作为第1低介电常数绝缘物4b的内周侧，在第2高电压设备42中，电场集中到作为第2低介电常数绝缘物9b的外周侧，从而能够将第1固体绝缘物4和挠性绝缘物12的界面以及第2固体绝缘物9和挠性绝缘物12的界面中的电场方向控制为沿着各个界面的方向。

如上所述，在经由挠性绝缘物12连接第1高电压设备41和第2高电压设备42的情况下，能够降低在第1固体绝缘物4和挠性绝缘物12的界面以及第2固体绝缘物9和挠性绝缘物12的界面残留的扁平气泡、剥离部位处的电场，抑制部分放电。另外，虽然易于在各个界面的端部产生气泡的残留、空间，但能够降低此处的电场，能够同样地抑制部分放电。

根据以上内容，通过第1高电压设备41的外周侧配置第1高介电常数绝缘物4a且内周侧配置第1低介电常数绝缘物4b的构造、和第2高电压设备42的内周侧配置第2高介电常数绝缘物9a且外周侧配置第2低介电常数绝缘物9b的构造，将第1固体绝缘物4和挠性绝缘物12的界面以及第2固体绝缘物9和挠性绝缘物12的界面中的电场方向控制为沿着各个界面的方向，由此能够抑制在各个界面残留的扁平气泡、剥离部位处的部分放电，提高绝缘性能。

此外，本发明能够在该发明的范围内，自由地组合各实施方式的一部分或者全部、或者对各实施方式适宜地进行变形、省略。

Claims (13)

1.一种电气设备的连接装置，其特征在于，

在该电气设备的连接装置中，用固体绝缘物对中心导体的周围进行模塑并在外周设置有外部接地层的凸型圆锥状绝缘物以及凹型圆锥状绝缘物经由挠性绝缘物连接，其中，在所述凸型圆锥状绝缘物以及所述凹型圆锥状绝缘物上形成的界面中的电场方向是沿着所述界面的方向。

2.根据权利要求1所述的电气设备的连接装置，其特征在于，

在所述界面中的电场的高度为所述中心导体至所述外部接地层之间的最大电场的一半以上的范围中，电场方向是沿着所述界面的方向。

3.根据权利要求2所述的电气设备的连接装置，其特征在于，

具有比所述中心导体的外径大的外径的高电压电极配置于所述凹型圆锥状绝缘物内，并且具有比所述凹型圆锥状绝缘物的外部接地层的内径小且比所述高电压电极的外径大的内径的接地电极配置于所述凸型圆锥状绝缘物内。

4.根据权利要求2所述的电气设备的连接装置，其特征在于，

具有比所述中心导体的外径大的外径的高电压电极配置于所述凹型圆锥状绝缘物内，并且所述凸型圆锥状绝缘物的外部接地层的内径小于所述凹型圆锥状绝缘物的外部接地层的内径。

5.根据权利要求2所述的电气设备的连接装置，其特征在于，

所述凸型圆锥状绝缘物的内周侧由低介电常数绝缘物构成且外周侧由高介电常数绝缘物构成，并且所述凹型圆锥状绝缘物的内周侧由高介电常数绝缘物构成且外周侧由低介电常数绝缘物构成。

6.一种电气设备的连接装置，其特征在于，具备：

第1中心导体；

第2中心导体；

凸型圆锥状的第1固体绝缘物，配置于所述第1中心导体的外周；

凹型圆锥状的第2固体绝缘物，配置于所述第2中心导体的外周；

外部接地层，分别配置于所述第1固体绝缘物和所述第2固体绝缘物的外周；以及

挠性绝缘物，配置于所述第1固体绝缘物与所述第2固体绝缘物之间，

通过将所述第1固体绝缘物和所述第2固体绝缘物连结，连接所述第1中心导体和所述第2中心导体，

在该电气设备的连接装置中，在所述第2固体绝缘物的相对中心导体的外周配置有高电压电极，并且在所述第1固体绝缘物的相对外部接地层的内周并且相对所述高电压电极的外周配置有接地电极。

7.根据权利要求6所述的电气设备的连接装置，其特征在于，

所述第2中心导体的前端部形成为凸缘状，配置于所述第2固体绝缘物之中。

8.根据权利要求6所述的电气设备的连接装置，其特征在于，

所述第1中心导体和所述第2中心导体经由接触件连接。

9.根据权利要求8所述的电气设备的连接装置，其特征在于，

所述接触件的前端部形成为凸缘状，配置于所述第2固体绝缘物之中。

10.根据权利要求6所述的电气设备的连接装置，其特征在于，

所述接地电极包括控制电场的接地电位圆筒金属网、用于缓和在所述接地电位圆筒金属网的端部产生的局部电场的部件以及接地电位取出线。

11.根据权利要求6所述的电气设备的连接装置，其特征在于，

所述高电压电极包括控制高电压设备的连接装置的内部的电场的高电压圆筒金属网、用于缓和在所述高电压圆筒金属网的端部产生的局部电场的部件以及使所述高电压圆筒金属网的电位成为高电压的高电压取出线。

12.一种电气设备的连接装置，其特征在于，具备：

第1中心导体；

第2中心导体；

凸型圆锥状的第1固体绝缘物，配置于所述第1中心导体的外周；

凹型圆锥状的第2固体绝缘物，配置于所述第2中心导体的外周；

外部接地层，分别配置于所述第1固体绝缘物和所述第2固体绝缘物的外周；以及

挠性绝缘物，配置于所述第1固体绝缘物与所述第2固体绝缘物之间，

通过将所述第1固体绝缘物和所述第2固体绝缘物连结，连接所述第1中心导体和所述第2中心导体，

在该电气设备的连接装置中，具有比所述第2中心导体的外径大的外径的高电压电极配置于所述第2固体绝缘物内，并且所述第1固体绝缘物的外部接地层的内径小于所述第2固体绝缘物的外部接地层的内径。

13.一种电气设备的连接装置，其特征在于，具备：

第1中心导体；

第2中心导体；

凸型圆锥状的第1固体绝缘物，配置于所述第1中心导体的外周；

凹型圆锥状的第2固体绝缘物，配置于所述第2中心导体的外周；

外部接地层，分别配置于所述第1固体绝缘物和所述第2固体绝缘物的外周；以及

挠性绝缘物，配置于所述第1固体绝缘物与所述第2固体绝缘物之间，

通过将所述第1固体绝缘物和所述第2固体绝缘物连结，连接所述第1中心导体和所述第2中心导体，

在该电气设备的连接装置中，所述第1固体绝缘物的内周侧由低介电常数绝缘物构成且外周侧由高介电常数绝缘物构成，并且所述第2固体绝缘物的内周侧由高介电常数绝缘物构成且外周侧由低介电常数绝缘物构成。